二、羧酸的物理性质

低级饱和脂肪酸（甲酸、乙酸、丙酸）是具有强烈刺激性气味的液体；中级的（C4-C9）羧酸是带有不愉快气味的油状液体；C10及C10以上的羧酸为无味的油状固体，挥发性很低，脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是固体。

低级脂肪酸易溶于水，但随着相对分子质量的增加，在水中的溶解度减小，以至难溶或不溶于水，而溶于有机溶剂。

羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇还要高。例如，甲酸和乙醇的相对分子质量相同，但乙醇的沸点为78.5℃，而甲酸为100.5℃。这是因为羧酸分子间能以氢键缔合成二聚体，羧酸分子间的这种氢键比醇分子间的更稳定。例如，乙醇分子间的氢键键能为25.94kJ·mol^-1，而甲酸分子间的氢键键能则是30.12kJ·mol^-1。低级羧酸即使在气态也是以二缔合体的形式存在。

饱和脂肪酸熔点随着分子中碳原子数的增加呈锯齿形变化（图16-1）。含偶数碳原子的羧酸其熔点比其相邻的两个含奇数碳原子羧酸分子的熔点高。这可能是由于偶数碳原子羧酸分子较为对称，在晶体中排列更紧密的缘故。一些羧酸的物理常数和pKa值见表16-2。

表16-2 一些羧酸的物理常数和pKa

名称	构造式	熔点/℃	沸点/℃	溶解度g·（100g水）-1	PKa （25℃）pKa1 ,pKa2
甲酸	HCOOH	8.4	100.5	∞	3.77
乙酸	CH3COOH	16.6	118	∞	4.76
丙酸	CH3CH2COOH	-22	141	∞	4.88
正丁酸	CH3CH2CH2COOH	-4.7	162.5	∞	4.82
正戊酸	CH3(CH2)3COOH	-35	187	3.7	4.81
正己酸	CH3(CH2)4COOH	-1.5	205	0.4	4.84
正庚酸	CH3(CH2)5COOH	-11	223.5	0.24	4.89
正辛酸	CH3(CH2)6COOH	16.5	237	0.25	4.85
壬酸	CH3(CH2)7COOH	12.5	254		4.96
癸酸	CH3(CH2)8COOH	31.5	268
软脂酸	CH3(CH2)14COOH	62.9	269(13Pa)
硬脂酸	CH3(CH2)10COOH	69.6	287(13Pa)
丙烯酸	CH2=CHCOOH	13	141		4.26
乙二酸	HOOC-COOH	189		8.6	1.46 4.40
己二酸	HOOC(CH2)4COOH	151	276	1.5	4.43 5.52
顺丁烯二酸		131		易溶	1.92　6.59
反丁烯二酸		287		0.7	3.03　4.54
苯甲 酸	C6H5COOH	122	249	0.34	4.19
苯乙酸	C6H5CH2COOH	78	265	1.66	4.28
萘乙酸		131		0.04